[发明专利]一种面向数据中心的编码网络系统及其工作方法

权利要求书

1.一种面向数据中心的编码网络系统，该系统主要包括数据中心中的多台数据服务器、连接这些数据服务器的编码路由器及数据链路，以编码路由器和数据服务器作为通信节点，其特征在于，在每个通信节点上都构建有：

TCP/IP协议栈模块：用来作为数据中心普通应用程序的网络协议支持；

编码网络协议模块：使编码网络协议平行于IP协议，基于网络编码技术在数据中心中提供数据报文的编码传输；

编码网络生成树协议模块：为每一个通信特征码标识的编码数据通信构建一个逆向多播树，以支持编码传输协议；

编码传输协议模块：对于每个通信特征码标识的编码数据通信，根据编码网络生成树协议所生成的逆向多播树，同步各个叶子节点和中间编码路由器，使得数据由叶子节点同步的传输到根节点，并在中间过程的交汇点做编码操作；

编码缓存管理模块：对于每个逆向多播树的交汇节点，为每一个通信特征码管理通信节点的缓存，完成编码同步和内存的申请释放；

Socket复用模块：将编码传输协议注册到Socket通信列表中，使得上层的应用程序能够调用该协议做编码传输，编码传输首先调用编码网络生成树协议，生成一个逆向多播树，并在各个交汇节点做记录，之后再同步启动编码传输协议。

2.权利要求1所述面向数据中心的编码网络系统的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

1）编码网络协议的实现及其向数据链路层的注册，

2）编码网络生成树协议的实现与向编码网络协议的注册，

3）编码传输协议的实现与向编码网络协议的注册，

4）编码缓存管理的实现；

5）Socket复用的实现。

3.根据权利要求2所述面向数据中心的编码网络系统的工作方法，其特征在于步骤1）具体步骤包括：

11）由各通信节点的编码网络协议模块实现编码接收函数cnp_rcv()，编码接收函数在接受到数据报文后，通过本地的通信特征码集，来确定是对该数据报文进行缓存操作还是转发操作，通信特征码集由cnstp协议维护；具体为：

111）编码网络协议对转发到数据报文直接调用cnp_output()函数，该函数根据情况将数据报文转发到下一个通信节点或者转交到上层的编码网络生成树协议、编码传输协议；

112）编码网络协议对需要编码的数据报文调用cnp_code()函数，该函数将数据报文缓存到编码缓存管理模块分配的内存中，如果缓存中有需要编码的数据报文，则将两个数据报文进行编码之后存储并更新编码报文个数，在达到该节点所需编码的报文个数之后，则标志着本通信节点的编码任务完成，然后再对编码报文调用cnp_output()函数将之发送出去；

12）实现CNP协议的cnp_output()函数的插口结构，供上层的CNSTP和CTP协议调用CNP协议注册时使用；

13）将实现好的CNP接收函数cnp_rcv()及选择好的类型协议码等组建成一个packet_type类型变量，然后调用dev_add_pack()函数注册到底层的数据链路层中；

14）实现CNP的数据报文发送函数cnp_queue_xmit()，该函数首先添加CNP协议的报文头部，之后调用数据链路层的dev_queue_xmit()函数将数据报文发送到数据链路层。

4.根据权利要求2或3所述面向数据中心的编码网络系统的工作方法，其特征在于步骤2）具体步骤包括： 

21）由编码网络生成树协议模块通过源节点广播，以最小代价选择算法选择最小代价的逆向多播路径， 

22）在CNP协议中的插口结构中注册CNSTP协议，将实现好的cnstp接收函数cnstp_rcv()及选择好的协议类型码注册到cnp的插口结构中，

23）在该协议中实现数据发送操作函数cnstp_xmit()函数，通过添加cnp协议报文头部之后调用cnp_xmit()函数转交给cnp处理。